JP2009071631A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】カメラモジュールにおいて、光学フィルタをハウジングに対して固定するにあたり接着材を使用する必要性がなくて、組み立て後に、光学フィルタがハウジングから離脱したり、異物が撮像素子の収容空間に侵入して画質が低下したりすることがなく、しかも、製造コストをより抑制することが可能なものを提供する。
【解決手段】基板３上に撮像素子４が搭載されて成る素子基板部２と、ハウジング６にＩＲカットフィルタ７が保持されて成るフィルタ部５と、鏡筒９にレンズ１０ａ，１０ｂが保持されて成るレンズユニット８とを備えたカメラモジュール１において、フィルタ７の周縁部をハウジング６の凹溝１４内に配し、その両面７ａ，７ｂを該凹溝１４の両側壁１４ａ，１４ｂに密接状態で挟持させることにより、フィルタ７をハウジング６に対して固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話等の小型電子機器に搭載されるレンズ付き小型カメラモジュールに関するものである。

昨今、カメラ付き携帯電話等の普及に伴って、レンズ付き小型カメラモジュールの需要は急激に拡大しており、更なる高品質化や低コスト化が求められている。
このようなカメラモジュールとしては、特許文献１〜３に開示されるように、鏡筒に保持されたレンズと、ハウジングの開口部に保持された光学フィルタと、基板上に搭載された撮像素子とを備え、上記ハウジング上に鏡筒を取り付けると共に、上記基板上にハウジングを固定して、該ハウジングと上記光学フィルタとで形成された収容空間内に撮像素子を収容したものが知られている。

ところで、このような従来のカメラモジュールにおいては、一般的に、上記光学フィルタが、全体の厚さが均一な平板状に形成されていて、該光学フィルタを上記ハウジングに対して固定するにあたり、ハウジングの開口部におけるレンズ側又は撮像素子側の開口縁に段部を周設し、該段部に上記光学フィルタの周縁部を配して接着材で固定している。
そのため、カメラモジュールの組み立て後に、衝撃により接着が剥がれてハウジングから光学フィルタが離脱してしまったり、上記接着材の糸引き等により生じた微小な接着材の断片や、上記光学フィルタの周縁の角部が欠けて生じた微小な破片が、異物として上記撮像素子の収容空間内に侵入し、その結果、画質に悪影響を及ぼすという問題点があった。
また、製造コストの観点からしても、この接着工程により工数が増えるばかりでなく、接着時に接着材が上記段部から溢れ出さないように接着材の量を正確に管理する必要性があるため、接着材を使用せずに光学フィルタをハウジングに対して固定することが望ましい。
特開２００７−０６７９７８号公報 特開２００７−１８１０４４号公報 特開２００７−０６０２８８号公報

本発明の技術的課題は、カメラモジュールにおいて、光学フィルタをハウジングに対して固定するにあたり接着材を使用する必要性がなくて、組み立て後に、光学フィルタがハウジングから離脱したり、異物が撮像素子の収容空間に侵入して画質が低下したりすることがなく、しかも、製造コストをより抑制することが可能なものを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、鏡筒に保持されたレンズと、ハウジングに保持された光学フィルタと、基板上に搭載され撮像素子とを備えていて、上記レンズの光軸上に、上記光学フィルタと撮像素子とが順次配されるように構成されたカメラモジュールにおいて、上記ハウジングが、上記基板に固定されて上記撮像素子の周囲全体を囲むように立設された側壁部と、該側壁部の内面側に周設されて上記光学フィルタの周縁部を保持するフィルタ保持部とを有していて、該フィルタ保持部の上記光軸周りには、一対の側壁と底壁を有して内方向に開口する凹溝が一体に周設されており、上記光学フィルタが、上記レンズ側に配される第１面と上記撮像素子側に配される第２面と周端面とを有していて、その周縁部において、少なくともこれら第１面と第２面とを上記凹溝の一対の側壁にそれぞれ密接させることにより、上記ハウジングに対して固定されており、これらハウジングと光学フィルタとにより形成された収容空間内に、上記基板上の撮像素子が収容されていることを特徴とするものである。

具体的には、上記光学フィルタにおける上記第１面と第２面とが、互いに平行を成す平面に形成されていて、上記凹溝における上記一対の側壁が、互いに平行を成して対向すると共に上記光軸と垂直を成す平面に形成されている。このとき、上記光学フィルタが、その周端面をも上記凹溝の底壁に密接させていても良い。

また、本発明においては、上記フィルタ保持部が、上記側壁部から内方向に一体に延びて周設された鍔部により構成され、該鍔部における上記光軸周りの内端面に上記凹溝が一体に周設されても良く、更に、上記鍔部の内端面が、上記光軸と平行を成していて、周方向に沿って均一な幅を有しており、その幅方向の中央に上記凹溝が周設されていても良い。なお、上記ハウジングは、樹脂により一体成型されたものであることが望ましい。

本発明に係るカメラモジュールによれば、光学フィルタが、その周縁部において、両面をハウジングのフィルタ保持部に周設された凹溝の一対の側壁にそれぞれ密接させることにより、該ハウジングに対して固定されているので、光学フィルタをハウジングに対して固定するのに接着材を使用する必要性がなく、また、光学フィルタの周縁の角部を全て上記凹溝内に配することができる。
そのため、カメラモジュールの組み立て後に、衝撃によって光学フィルタがハウジングから離脱してしまったり、接着材の糸引き等により生じた微小な接着材の断片や、上記光学フィルタの周縁の角部が欠けて生じた微小な破片が、異物として撮像素子の収容空間内に侵入して画質に悪影響を及ぼしたりすることがなく、しかも、ハウジングに対する光学フィルタの接着工程を省くことができるため、製造コストをより抑制することが可能となる。

図１は本発明に係るカメラモジュールの一実施例を示しており、カメラモジュール１は、基板３上に撮像素子４が搭載されて成る素子基板部２と、ハウジング６にＩＲカットフィルタ７（光学フィルタ）が保持されて成るフィルタ部５と、鏡筒９にレンズ１０ａ，１０ｂが保持されて成るレンズユニット８とにより構成されている。そして、本実施例においては、上記ハウジング６が、該レンズユニット８をレンズ１０ａ，１０ｂの光軸ｌ方向に往復動可能に保持するレンズフォルダ部１１を含んで成り、上記フィルタ部５が、フィルタ７を撮像素子４上に配して上記素子基板部２に固定されると共に、上記レンズユニット８が、そのレンズ１０ａ，１０ｂを該フィルタ７上に配して該レンズフォルダ部１１内に保持されている。このように、上記レンズ１０ａ，１０ｂの光軸ｌ上に上記フィルタ７と撮像素子４とを順次配置することにより、レンズ１０ａ，１０ｂを通じてカメラモジュール１内に入射した光が、フィルタ７を介して撮像素子４と導かれ、その受光面４ａ上に結像させるようになっている。

上記撮像素子４は、その受光面４ａで受光した光を電気信号に変換する例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等であって、上記基板３上にハンダにより固定接続されている。

上記ハウジング６は、図１〜図４に示すように、上記基板３に基端部を固定されて上記撮像素子４の周囲全体を囲んで立設された側壁部１２と、該側壁部１２の内面から一体に内方向に延びて周設され、光軸ｌ周りに略矩形の開口を形成する鍔部１３（フィルタ保持部）とを有しており、該開口の開口縁を成す鍔部１３の内端面１３ａには、内方向に開口する凹溝１４が一体に周設されている。そして、該開口に上記フィルタ７が配されており、該フィルタ７は、その周縁部おいて両面７ａ，７ｂを上記凹溝１４の対向する両側壁１４ａ，１４ｂに密接させることにより、ハウジング６に対して固定されている。すなわち、該フィルタ７は、接着材を使用することなくハウジング６に対して支持固定されている。更に、該ハウジング６は、その鍔部１３の上面に、上記フィルタ７の周囲全体を囲んで筒状に立設された上記レンズフォルダ部１１を有している。

具体的に説明すると、上記ハウジング６は、平面視略矩形に形成されていて、光の乱反射を防止するため黒色の樹脂により一体成型されたものである。上記側壁部１２は、その基端部をエポキシ等の樹脂接着材により基板３上に固定されて、該基板に対し略垂直に立設されており、その先端部の周全体から、上記鍔部１３が該側壁部１２と略直角を成して（すなわち光軸ｌと略垂直を成して）内方向に一体に延設されている。該鍔部１３における光軸ｌを臨む先端には、上記内端面１３ａが該光軸ｌと略平行を成して周設されており、周方向に沿って略均一な幅ａを有している。そして、該内端面１３ａにおける幅方向の略中央には、互いに略平行で光軸ｌと略垂直を成す上記一対の側壁１４ａ，１４ｂと、該側壁１４ａ，１４ｂと略直角を成す底壁１４ｃとにより形成された上記凹溝１４が周設されている。このとき、これら凹溝１４の両側壁１４ａ，１４ｂ及び底壁１４ｃは何れも略平面に形成されている。なお、本実施例のハウジング６においては、上記レンズフォルダ部１１も上記鍔部１３と一体に形成されている。

その一方で、上記ＩＲカットフィルタ７は、厚さｔ（ｔ＝２０〜４００μｍ）が全体にわたって略均一なガラス板或いはプラスチック板により形成され、上記レンズ１０ａ，１０ｂ側に配される第１面７ａと、上記撮像素子４側に配される第２面７ｂと、これら第１面７ａと第２面７ｂの周縁と角部を形成して連なる周端面７ｃとを有していて、上記ハウジング６における鍔部１３の開口よりも若干大きい略矩形に形成されている。このとき、上記第１面７ａ及び第２面７ｂは、互いに略平行を成す略平面に形成されていて、上記周端面７ｃは、これら第１面７ａ及び第２面７ｂの各周縁において略直角の角部を形成している。また、上記第１面７ａには、レンズ１０ａ，１０ｂを通じて入射した光のうち赤外線（ＩＲ）をカットするＩＲカットコートが施されており、上記第２面には、光の反射を防止するＡＲコートが施されている。なお、該フィルタ７は上述のようなコーティングによるものに限られず、要するに光学フィルタとしての機能さえ有していれば良い。

そして、該フィルタ７は、その周縁部全体を上記凹溝１４内に配すると共に、その第１面７ａと第２面７ｂを上記凹溝１４の一対の側壁１４ａ，１４ｂに密接させることにより、換言すると、周縁部全体を該フィルタ７の厚さｔと同じ溝幅の凹溝１４内に配して鍔部１３によって密に挟持させることにより、ハウジング６に対して固定されている。そのとき、本実施例においては、図２に示すように、フィルタ７はその周端面７ｃをも凹溝１４の底壁１４ｃに密接させているが、必ずしもこれらを密接させる必要はなく、周端面７ｃと底壁１４ｃとの間に若干の間隙が形成されていても良い。
なお、本実施例においては、フィルタ７の厚さ２０〜４００μｍに対し、上記内端面１３ａの幅ａは該フィルタ７の厚さｔよりも大きければ足り、凹溝１４の深さ（すなわち側壁１４ａ，１４ｂの高さ）ｂは約２０μｍ以上であることが望ましい。また、上記ＩＲカットコート及びＡＲコートは、フィルタ７のハウジング６に対する固定前に施されても良く、固定後に施されても良い。

以上のように構成することにより、フィルタ部５と基板３との間には、ハウジング６の内面とフィルタ７の第２面７ｂとによって形成された収容空間Ｓが設けられ、該収容空間Ｓ内に上記撮像素子４が実質的な密閉状態で収容されている。そのとき、撮像素子４の受光面４ａとフィルタ７の第２面７ｂとの間には一定の間隙が保たれている。

なお、上記フィルタ部５の製造するにあったては、ハウジング６の型内に上記フィルタ７をセットした状態で該型内に樹脂材料を流し込んで、ハウジング６の一体成型と同時にフィルタ７の周縁部を上記鍔部の内端面に埋設することにより、接着材を使用することなくフィルタ７をハウジング６に対し固定することができる。よって、従来必要とされていた、ハウジング６に対してフィルタ７を接着するための工程を省くことが可能となり、フィルタ部５の製造を一工程で行うことが可能となる。

更に、上記鏡筒９は、光軸ｌ周りの円筒状に形成されていて、その上端中央に絞り開口９ａを有しており、外周面には雄ネジ９ｂが形成され、内周面には上記レンズ１０ａ，１０ｂが光軸ｌに沿って順次固定されている。
また、上記レンズフォルダ部１１も、光軸ｌ周りの円筒状に形成されていて、その内周面には上記鏡筒９の雄ネジ９ｂに螺合する雌ネジ１１ａが形成されている。
そして、鏡筒９の雄ネジ９ｂとレンズフォルダ部１１の雌ネジ１１ａとで該鏡筒９全体を光軸ｌ方向にネジ送りすることにより、レンズ１０ａ，１０ｂの位置を調節することができるようになっている。
なお、上記レンズユニット８及びレンズフォルダ部１１によって構成される光学系は、本実施例に何ら限定されるものではなく、その他様々な形態を採用することが可能である。例えば、レンズの枚数を変更したり、レンズユニット８を上記ネジ９ｂ，１１ａ以外の送り機構を介してレンズフォルダ部１１に保持させたり、レンズフォルダ部１１をハウジング６と別体に形成して該ハウジング６上に固定したり等することが可能である。

このように、本実施例に係るカメラモジュール１によれば、フィルタ７をハウジング６に対し固定するにあたって、接着材を使用する必要性がなく、また、該フィルタ７の周縁に形成された角部を全て上記凹溝１４内に実質的な密閉状態で配することができるため、カメラモジュール１の組み立て後に、接着材の糸引き等により生じた微小な接着材の断片や、上記フィルタ７の周縁の角部が欠けて生じた微小な破片が、異物として上記撮像素子４の収容空間Ｓ内に侵入して画質に悪影響を及ぼしたりすることがない。しかも、ハウジング６の一体成型と同時にフィルタ７を取り付けることができるため、ハウジング６に対するフィルタ７の接着工程を省いて、フィルタ部５を一工程にて製造することができ、製造コストをより抑制することが可能となる。

更に、本実施例に係る、カメラモジュール１によれば、フィルタ７の周縁部が、ハウジング６の凹溝１４内に配され、その両面７ａ，７ｂを該凹溝１４の両側壁１４ａ，１４ｂに密接状態で挟持させているため、組み立て後に衝撃によってフィルタ７がハウジング６から離脱することがなく、フィルタ７の周縁部における光の乱反射を防止することもできる。しかも、従来の接着材を使用した固定方法に比べて、フィルタ７をハウジング６の鍔部１３により確実に保持させることができるため、該鍔部１３の厚さをより薄くすることができると同時に、フィルタ７の周縁部の固定代をより小さくして、フィルタ７の大きさをより小さくすることができ、その結果、材料コストをより抑制することが可能となる。

以上、本発明に係るカメラモジュールの一実施例について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な設計変更が可能である。

本発明に係るカメラモジュールの一実施例を示す断面図である。 図１におけるフィルタ部の要部拡大図である。 図１におけるフィルタ部の斜視図である。 同じく図１におけるフィルタ部の斜視図である。

符号の説明

１ カメラモジュール
３ 基板
４ 撮像素子
６ ハウジング
７ ＩＲカットフィルタ（光学フィルタ）
７ａ 第１面
７ｂ 第２面
７ｃ 周端面
１０ａ，１０ｂ レンズ
１２ 側壁部
１３ 鍔部（フィルタ保持部）
１４ 凹溝
１４ａ，１４ｂ 側壁
１４ｃ 底壁
ｌ 光軸
Ｓ 収容空間

Claims (6)

1. 鏡筒に保持されたレンズと、ハウジングに保持された光学フィルタと、基板上に搭載され撮像素子とを備えていて、上記レンズの光軸上に、上記光学フィルタと撮像素子とが順次配されるように構成されたカメラモジュールにおいて、
   上記ハウジングが、上記基板に固定されて上記撮像素子の周囲全体を囲むように立設された側壁部と、該側壁部の内面側に周設されて上記光学フィルタの周縁部を保持するフィルタ保持部とを有していて、該フィルタ保持部の上記光軸周りには、一対の側壁と底壁を有して内方向に開口する凹溝が一体に周設されており、
   上記光学フィルタが、上記レンズ側に配される第１面と上記撮像素子側に配される第２面と周端面とを有していて、その周縁部において、少なくともこれら第１面と第２面とを上記凹溝の一対の側壁にそれぞれ密接させることにより、上記ハウジングに対して固定されており、
   これらハウジングと光学フィルタとにより形成された収容空間内に、上記基板上の撮像素子が収容されている、
   ことを特徴とするカメラモジュール。
2. 上記光学フィルタにおける上記第１面と第２面とが、互いに平行を成す平面に形成されていて、上記凹溝における上記一対の側壁が、互いに平行を成して対向すると共に上記光軸と垂直を成す平面に形成されている、
   請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 上記光学フィルタが、その周端面をも上記凹溝の底壁に密接させている、
   請求項１又は請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 上記フィルタ保持部が、上記側壁部から内方向に一体に延びて周設された鍔部により構成され、該鍔部における上記光軸周りの内端面に上記凹溝が一体に周設されている、
   請求項１〜３の何れかに記載のカメラモジュール。
5. 上記鍔部の内端面が、上記光軸と平行を成していて、周方向に沿って均一な幅を有しており、その幅方向の中央に上記凹溝が周設されている、
   請求項４に記載のカメラモジュール
6. 上記ハウジングが、樹脂により一体成型されたものである、
   請求項１〜５の何れかに記載のカメラモジュール。
   

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